帧中继技术简介

帧中继是一种典型的包交换技术。包交换技术能够使网络节点工作站动态的分享网络介质和可用带宽。包交换网络支持可变长度数据包，数据的传输更加有效和灵活。所有的数据包基于交换机制在不同的网段之间进行传递，直到到达最终的目的地。包交换网络使用统计复用技术控制网络接入，使网络带宽的使用更加灵活和高效。目前流行的绝大多数局域网应用，包括以太网和令牌环在内，都属于包交换网络。

帧中继可以看做是X.25协议的简化版本，它省略了X.25协议所具有的一些强健功能，例如窗口技术和丢失数据重发技术等。这主要是因为目前帧中继技术所使用的广域网环境比起七、八十年代X.25协议普及时所存在的网络基础设施，无论在服务的稳定性还是质量方面都有了很大的提高和改进。此外，帧中继与X.25不同，是一种严格意义上的第二层协议，所以可以把一些复杂的控制和管理功能交由上层协议完成。这样就大大提高了帧中继的性能和传输速度，使其更加适合广域网环境下的各种应用。

1.帧中继设备

帧中继网络环境下的设备可以分为两大类，即数据终端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE）。DTE可以被理解成是网络的末端设备，通常被放置在用户区域，直接由用户所有和控制。DTE设备包括网络终端，个人计算机，路由器和网桥等。

DCE是由运营商所有的网络互联设备，主要用来提供网络的时钟和交换服务，可以通过广域网对数据进行传输。通常，DCE设备主要是指包交换机。

            

DTE和DCE设备之间的连接由物理层组件和数据链路层组件两部分组成。其中，物理层组件定义设备连接的机械，电气，功能和程序规范；而数据链路层组件则主要定义设备之间的连接协议。

2.帧中继网络实现

目前所使用的绝大多数帧中继网络都是由服务提供商负责进行管理和维护，这就是我们通常所说的公用帧中继服务。帧中继技术无论是在公用运营商网络还是专用企业网络上都可以实现，下面，我们就来对这两种不同的FR网络类型进行一下简单的介绍。

公用运营商网络

在由运营商提供的帧中继网络中，帧中继交换设备都位于电信运营商的中心业务局。虽然用户需要支付一定的网络使用费用，但是省去了对网络设备和服务进行管理和维护的复杂工作。

公用网络下的DCE设备一般都是由运营商所有，而DTE设备要么由用户自己购买，要么由运营商作为帧中继服务的一部分提供给用户使用。

专用企业网络

最近几年，一些大型的跨国公司开始建立自己的专用帧中继网络。在专用帧中继网络中，网络的管理和维护都需要由企业自己来完成，而所有的网络设备包括交换设备在内完全归用户所有。

帧中继帧结构

为了更好的理解帧中继技术，我们需要对帧中继帧的结构有一个较为全面的认识和了解。下面，我们就来对标准的帧中继帧结构进行较为详细的介绍。

  

标志字段（Flags） 标志一帧的开始和结束。该字段值固定不变，使用01111110表示。

地址字段（Address） 地址字段包含多种信息，

其中较为重要的有：

DLCI：DLCI的长度为10个比特，是帧中继帧的关键部分。DLCI的值代表了DTE设备和交换机之间的虚拟连接电路。每一条复用到物理链路的虚拟连接都使用一个唯一的DLCI识别。DLCI值只是本地有效，所以同一条连接的两端所使用的DLCI可以不同。

拥塞控制：

拥塞控制由FECN，BECN和DE 3个比特位组成，主要用于控制帧中继拥塞通知机制。关于上述3个比特位的作用我们在前文中已经做过介绍，这里就不再重复了。

数据字段（Data）

包含被封装的用户数据或负载。该字段长度不固定，最大可以达到16000个字节。数据字段的作用主要是通过帧中继网络传递上层协议数据包，例如PDU等。

帧校验序列字段（FCS）

FCS字段可以确保传输数据的完整性。该字段值由发送设备计算，在抵达接收设备之后进行验证，以确定数据是否完整。

 

3.X.25,帧中继网络和ATM网络对比

X.25 又叫公共分组交换网（PDN），各节点由交换机组成，交换机间用存储转发的方式

交换分组；X.25 协议规定了统一的接口，能够接入不同类型的用户设备 在分组层为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，可靠性高；多路复用与点对点传送 

帧中继网与 X.25 有很多相同之处，它们都是点对点式的交换网络

不过在设计思想上有明显差别：X.25 强调数据传输的高可靠性；而帧中继则着重于数据的快速传输，最大程度地提高网络吞吐量.

帧中继省略了 X.25 中的分组层，以链路层的帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换，体现了“帧中继”；因为简化了传输处理过程，所以帧中继的平均传输速率能达到 X.25 的 10 倍左右，明显，这种简化是很有效果的.

 ATM，即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），是 B-ISDN 的底层传输技术其设计思想比其 X.25 和帧中继有根本性的不同，ATM 把数据分割成固定长度的信元（Cell），不同于可变长度的帧；由此带来了很多好处，固定的信元长度使得 ATM 网络可以用硬件来实现信元的快速转发 ，传输速度上的又一提高！

速率比较：X.25 <= 64kbps，帧中继 <= 2.048Mbps，ATM - 155Mbps

ATM 所实现的高速率使得它可以提供多种类型的服务，这是其最大长处之一

同时，ATM 还继承了帧中继网中面向连接和统计复用的优点.